桥式刮板取料机刮板系统设计

张恩福

（上海通用（沈阳）北盛汽车有限公司，辽宁沈阳 110044）

桥式刮板取料机刮板系统设计

张恩福

（上海通用（沈阳）北盛汽车有限公司，辽宁沈阳 110044）

阐述了桥式刮板取料机的应用，结构组成、工作原理及特点；作为主要取料系统的刮板输送系统的性能好坏直接影响整机的性能。作者通过多年来在桥式刮板取料机系统设计中总结出来设计经验和设计要点，从取料能力；刮板驱动功率（包括刮板链负荷拉力和刮板驱动轴功率）；刮板驱动链条节数和拉力几个方面介绍了刮板输送系统的设计计算。对今后桥式刮板取料系统的设计具有一定的指导意义。

桥式刮板取料机 刮板输送系统 系统计算

1　前言

目前桥式刮板取料机广泛应用于钢铁、建材、能源行业中，主要用于对某些均化性能有较高要求的生产原料如钢铁厂的铁粉，水泥厂的石灰石、原煤、粘土和热电厂的原煤等物料进行预均化处理。作为主要取料系统的刮板输送系统的性能好坏直接影响整机的性能。

2　桥式刮板取料机刮板输送系统的基本结构及工作原理

桥式刮板取料机取料方式为全断面取料，取料面物料由料耙耙松后滚落下来，由刮板输送系统刮取到出料胶带机上。刮板输送系统由驱动装置、刮板装置、链条、驱动链论组、张紧链论组、导槽系统、导料槽等组成。刮板装置由Y系列电机、液力偶合器、圆柱齿轮硬齿面减速器组成。由于物料容重在一定范围内变化，所以对整机来说外载荷是变量。为适应其变化，电机与减速器之间加液力偶合器，在外载荷变化时减少外载荷对电机所产生的冲击，以保证电机在任何载荷下不受损坏。

刮板是直接承受外载荷的构件，主要外载荷有刮取物料方向上磨檫阻力和取料机行走方向上物料对刮板产生的阻力。因此刮板的设计除考虑受力外，还需考虑耐磨损性能，因此刮板在刮取物料的一面加耐磨称板。同时将刮板两边制成弯折形状，其折角取刮板运动方向和行走方向的合成方向的角度。刮板链链板、销轴、销套在工作中承受剪切应力和弯曲应力。刮板链 采用双链板套筒滚子链，以提高其强度和寿命。驱动链论组由圆弧齿链轮、驱动轴、轴承座等组成。张紧链论组由圆弧齿链轮、轴、复合弹簧、滑块等组成。

3　系统计算

3.1取料能力计算

物料在刮板空间的充满度根据现场实测得到的经验数据和外国专家介绍为45%～50%，这里取45%。取料能力为:

式中:v—刮板有效容积m3；v=长X宽X高（有效尺寸）（有效尺寸取临界尺寸的90%）；t—刮板间距m；—容重t/m2；V—刮板链速m/s

3.2刮板驱动功率的计算和确定

3.2.1刮板链负荷拉力的计算

链拉力:F=F1+F2+F3

式中:F1—物料对刮板的切削阻力kg

切割物料的刮板数量共n个，刮板高度h，按平均刮板高度的50%切割物料； 刮板对物料的切割阻力按5kg/cm计算:

F1=n·h×50%×5

卸料端最后一个刮板空间的物料量kg:

式中:Q —每小时取料能力t/h；t — 刮板间距m；V — 刮板链速m/s；

所有刮板刮取物料之和为:G=0.5·n·q（0.5 —平均系数；n —切割物料的刮板数量；q —卸料端最后一个刮板空间的物料量kg；）

F2—物料沿刮板方向运行产生的摩擦作用到刮板上的力kg；

F2=G·f（f —摩擦阻力系数；）

F3 —刮板链运行摩擦阻力kg；

3.2.2刮板驱动轴功率

式中:F—链拉力kg；v — 刮板链速 m/s；η—传动效率；（η =η1·η2·η3·η4 其中，η1—偶合器效率一般取0.97；η2—减速器效率一般取0.92；η3—链条效率一般取0.83；η4—轴承传动效率一般取0.97；）

3.3刮板驱动链条的计算

3.3.1链节数的确定

链条长度L=2.L1+πd0

式中:L1—刮板输送系统头尾轮距离mm；d0—链轮节圆直径mm；

式中:t—链节距mm

3.3.2链拉力

由于刮板是单侧面进料，两条链承受拉力不均，根据经验，进料侧刮板链按两根链条所受总拉力的75%进行设计。

进料侧刮板链拉力为:

F＇=0.75F

最后，通过F＇对销轴和链板进行强度校核，确定疲劳强度。

4　结语

近几年随着钢铁、建材、能源行业的发展，国内堆取料机的制造业也发展非常迅速，堆取料机正朝着市场竞争越来越大方向发展。只有开发设计出国内外领先技术水平的堆取料机，才能使该行业能立足于国内外。